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石墨烯行业未来发展(石墨烯行业未来发展前景)

2024-02-10 1105 0 评论 行业动态


  

本文目录

  

  1. 石墨烯在中国现状
  2. 石墨烯未来的发展趋势有哪些
  3. 煜和石墨烯未来的发展趋势有哪些,前景怎么样

1、中国在石墨烯研究上具有独特的优势,从生产角度看,作为石墨烯生产原料的石墨,在我国储能丰富,价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景,许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心,尝试使用石墨烯商业化,进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。

  

2、如欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”,设立专项研发计划,拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所,力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。

  

3、石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件,为了探寻石墨烯更广阔的应用领域,还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺,使其得到更好的应用。

  

4、石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。

  

5、相比之下,如今以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性;石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点,又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。

  

1、石墨烯从2004年首次被分离出来,2010年石墨烯发现者获得诺贝尔奖后为大家所熟知,到今天只有短短十几年的时间。毋庸置疑,石墨烯作为新材料产业的先导,在带动传统制造业转型升级,培育新兴产业增长点的作用越来越显著。

  

2、行业市场应用一:石墨烯在消费电子等领域应用正在提速

  

3、在电子领域,电池是非常重要的一部分,毕竟没有电池就无法驱动电子产品,电池就相当于一个人的心脏。因此提升电池性能变得非常重要了,目前的主流锂电池已经称霸电池多年,但是锂电池技术一直没有太大提升,充电速度,电池容量,环境污染,安全性已经严重限制高科技应用。因此石墨烯电池受到企业科研者亲睐,纷纷研究取代锂电池。

  

4、行业发展趋势一:市场应用将下沉到新能源汽车、光电、消费电子、海洋工程等高端应用领域

  

5、2018年石墨烯应用产品研发势头较好的方向有:手机触摸屏、锂离子电池、超级电容器以及增强塑料、防腐涂料、石墨烯温控材料等复合材料等领域,在石墨烯产业化进程上,主要集中于家居、消费电子等低端领域,还远远没有达到石墨烯产业发展目标的要求。2015年10月30日,工信部发布《中国制造2025》重点领域技术路线图,提出了我国石墨烯材料未来10年的发展目标,指出未来10年石石墨烯材料重点应用市场为:电动汽车锂电池用石墨烯基电极材料、海洋工程等用石墨烯基防腐蚀涂料、柔性电子用石墨烯薄膜、光/电领域用石墨烯基高性能热界面材料。由此可见,石墨烯的市场应用将下沉到新能源汽车、光电、消费电子、海洋工程等高端应用领域。

  

6、行业发展趋势二:石墨烯政策仍将继续向产业链中下游集中

  

7、政策支持层面,从前期集中在石墨烯基础研究、重点开发石墨烯的制备技术已过渡到大多集中在石墨烯产业链中游,以石墨烯功能材料、器件研发为主,重点推动石墨烯产业向下游转移,预计未来一段时间,对石墨烯行业的支持仍将集中在石墨烯中游产业链,以进一步加快石墨烯产业化。如《中国制造2025》中还着重提到,未来十年要整体突破石墨烯的规模制备技术,石墨烯粉体的分散技术,石墨烯基电极材料的复合技术。

  

8、从石墨烯上市公司的研发走向也可以看出,目前行业内企业研发也大多集中在石墨烯产业链的中游及下游应用领域。

  

9、——更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国石墨烯行业战略规划和企业战略咨询报告》。

  

中商情报网讯:石墨烯是一种由单层碳原子构成的片状结构新材料,它是已知的世上最薄、最坚硬、导热性及导电性最好的纳米材料,被誉为是颠覆未来的一种战略性新兴材料。

  

石墨烯是一种以sp杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

  

目前,比较主流的石墨烯制备方法有氧化还原法、化学气相沉积法、液相剥离法和外延生长法,不同制备方法获得的石墨烯在品质和成本上差别较大,相应产品的适用领域也有差异。决定量产的关键因素首先是技术成熟度,其次是制造成本和产业应用障碍。

  

自2012年以来,国务院、国家发改委、工信部等多部门都陆续印发了支持、规范石墨烯行业的发展政策,内容涉及石墨烯行业发展路线、石墨烯产业园的建设、石墨烯生产规模化等内容。

  

工信部发布《2021年工业和信息化标准工作要点》中,要求加强产业基础标准和强制性标准制定。开展高端钢铁材料、航空发动机用高温合金材料、化工新材料、民机铝材、石墨烯、电子专用材料、天然纤维材料、循环再利用化学纤维材料等新材料和关键材料标准制定。在国家政策大力支持、中国经济稳定增长以及行业技术进行的情况下,中国石墨烯行业发展前景十分广阔。

  

数据显示,我国石墨烯产业市场规模逐年增长。由2017年70亿元增至2020年230亿元,年均复合增长率为48.6%,预计2021年我国石墨烯产业市场规模将达265亿元,2022年达312亿元。

  

相对于传统锂电池导电剂,石墨烯无论是在电导率、比表面积、颗粒大小还是分散性能方面,都表现出巨大的优势。数据显示,我国导电剂用石墨烯市场规模由2017年32亿元增至2020年139亿元,预计2021年我国导电剂用石墨烯市场规模可达161亿元,2022年达319亿元。

  

电极材料是制作超级电容器的关键技术,其制作难度较高。随着石墨烯粉体实现规模化生产,成本下降至可接受范围,石墨烯电极在超级电容器领域中的渗透率有望快速提升。预计在2021年我国超级电容用石墨烯市场规模可达4.07亿元,2022年达4.92亿元。

  

石墨烯在涂料领域的应用主要集中在六个方向,分别是防腐涂料、导电涂料、建筑隔热涂料、海洋防污涂料、聚合物水泥防水涂料、阻燃涂料。涂料中添加石墨烯后,石墨烯能够形成稳定的导电网格,有效提高锌粉的利用率,预计2021年我国涂料用石墨烯市场规模可达40亿元,2022年达46亿元。

  

从石墨烯企业分布情况来看,涉及应用方面的企业最多,占比近四成。其次为研发领域,占比19%。技术服务、制备领域的企业数量各占14%。

  

石墨烯产品可以分为薄膜和粉体两类:石墨烯粉体多应用于涂料和锂离子电池领域;石墨烯薄膜则因透明、导电、柔性好等优点,在电子、光子及光电设备领域的应用十分广泛。

  

数据显示,我国石墨烯应用领域中,新能源电池占比最大,达71.4%,其次为涂料领域占比达11.4%,医疗健康和复合材料领域占比均达7.1%,节能环保和电子信息领域占比均达1.4%。

  

我国生产石墨烯主要上市公司有方大碳素、宝泰隆、碳元科技、彤程新材、东旭光电、烯碳新材等。

  

方大碳素炭素制品综合生产能力达到23万吨,原料生产能力20.4万吨,其中石墨电极19万吨、炭砖3万吨、炭素新材料1万吨、煤系针状焦6万吨、低硫煅后石油焦14.4万吨。产品分为4大系列,主导产品有超高功率、高功率、普通功率石墨电极;高炉用超微孔炭砖、高导热超微孔炭砖等。产品广泛应用于冶金、新能源、化工、机械、医疗等行业和高科技领域,畅销全国30多个省、市、自治区,并远销世界五大洲60多个国家和地区。

  

宝泰隆公司成立于2003年6月,集清洁能源、煤基石油化工生产;石墨深加工、石墨烯及应用、针状焦及锂电原材料等新材料开发;石墨和煤炭开采及洗选;发电及供热民生服务于一体的大型股份制企业。在新材料领域,年产石墨烯150吨、石墨烯导电油墨1000吨、高浓缩石墨烯分散液20吨;在高级碳材料领域,年产针状焦5万吨、中间相炭微球2000吨、高软化点沥青1万吨、石墨纸400吨。

  

碳元科技成立于2010年8月,2017年3月20日在上海证券交易所上市。公司自设立以来主要深耕于高导热石墨散热材料的开发、制造与销售,处于行业前列。产品高导热石墨膜可应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的散热。

  

彤程新材料集团股份有限公司于2008年6月成立,是全球领先的新材料综合服务商。北京的石墨烯研究院目前在石墨烯电极超级电容器、超级石墨烯玻璃、石墨烯单晶晶圆、石墨烯基深紫外LED器件、海水淡化石墨烯泡沫等应用领域均公司的有研发布局。

  

东旭光电科技股份有限公司成立于1992年,1996年在深圳证券交易所挂牌上市。东旭光电是最早进入石墨烯领域的中国企业之一,目前已发展成为石墨烯产业化应用领军企业。公司已构建了石墨烯基锂离子电池、石墨烯节能照明、石墨烯热管理及石墨烯防腐涂料四大规模化应用序列产品和悬浮石墨烯传感芯片“杀手级”高端应用产品,并在多个领域填补了国内外石墨烯产业化应用的空白。

  

2013年以来,烯碳新材通过资产置换,主业由地产开发转型为烯碳新材料。公司目前主营业务:石墨类产品、石墨烯及纳米碳、碳素类产品、耐火材料、活性碳类产品、烯碳新材料、稀土碳基复合材料、矿产品、金属和非金属材料销售,烯碳新材料技术开发和技术转让,城市基础设施投资等。

  

石墨烯产业目前的细分产品主要是石墨烯粉体和石墨烯薄膜。

  

其中,石墨烯粉体材料制备工艺类化工属性,以添加剂的形式提升产品性能。从制备工艺来看,石墨烯粉体制备工艺更多表现为类化工生产线的特点。短期内大规模制备石墨烯的工艺有望得到突破。以粉体应用为主的行业包括防腐涂料、锂电池、超级电容、导热塑料、消费电子散热片等。未来,石墨烯粉体或将在这些领域以添加剂的形式与传统产品混合,结合石墨烯特殊的物理化学特性生产具备更多功能、更高性能的新产品。

  

而石墨烯薄膜可以应用在导热膜上,发挥其优异的导热性能,用于智能手机、平板电脑等设备的散热层;或利用石墨烯的导电透光以及高度柔性,可以用来制作柔性显示屏、可穿戴设备等。石墨烯巨大的比表面积以及优异的电子传输性能,使得传感器领域成为石墨烯薄膜的一大目标市场;此外,石墨烯对硅的替代有望带来半导体领域颠覆性的革命,成为下一代集成电路、超级计算机的基础材料。

  

综合来看,未来石墨烯的应用前景将会在光电领域、能源技术领域、功能复合材料领域、微电子器件领域、生物医药及传感器领域等五大领域。未来石墨烯的应用领域将会继续拓展,产业发展前景极佳。

  

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国石墨烯行业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。

石墨烯行业未来发展(石墨烯行业未来发展前景)


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